Dromerige kleuren van Saturnus. Klik om te vergroten
Met solide planeten, zoals de aarde en Mars, is het gemakkelijk om de lengte van hun dagen bij te houden. Wetenschappers hebben eigenschappen van het magnetische veld van Saturnus gebruikt om zich als objecten op het oppervlak te gedragen; het bijhouden van de tijd die nodig is om dat punt in het magnetische veld weer rond te laten draaien. Cassini heeft vastgesteld dat de dag van Saturnus 10 uur, 47 minuten en 6 seconden is (+ - 40 seconden).
We weten allemaal dat de aarde elke 24 uur draait, maar wetenschappers hebben al lang moeite om vast te stellen hoe lang de dag op Saturnus is. De magnetometer aan boord van het Cassini-ruimtevaartuig heeft voor het eerst een periodiek signaal in het magnetische veld van Saturnus gemeten, belangrijke informatie om eindelijk de lengte van een Saturnusdag en de evolutie van deze gasvormige planeet te begrijpen.
Het laatste onderzoek suggereert dat een Saturnusdag 10 uur, 47 minuten, 6 seconden is (plus of minus 40 seconden). Dat is 8 minuten langzamer dan NASA Voyager-resultaten van begin jaren tachtig en langzamer dan eerdere schattingen van een ander Cassini-instrument. De resultaten van de magnetometer geven de beste schatting van de Saturnus-dag tot nu toe, omdat deze diep in Saturnus kan kijken. Deze resultaten van Cassini staan in het nummer van 4 mei van het tijdschrift Nature.
"Het meten van de rotatieperiode van een rotsachtige planeet zoals de aarde is eenvoudig, maar metingen voor gasplaneten, zoals Saturnus, leveren problemen op", zegt de hoofdauteur van het artikel, Dr. Giacomo Giampieri, een onderzoeker bij NASA's Jet Propulsion Laboratory. , Pasadena, Californië.
Planeten draaien rond hun 'draai'-assen terwijl ze rond de zon draaien. Rotsachtige planeten zoals de aarde en Mars hebben rotatieperioden die gemakkelijk te meten zijn omdat we oppervlaktekenmerken kunnen zien terwijl ze voorbijgaan, zoals de continenten vanuit de ruimte. Gasvormige planeten hebben geen vast oppervlak om te volgen.
Het magnetische veld wordt diep in de vloeibare metalen kern van Saturnus opgewekt door stromende elektrische stromen. Door het veld te meten, kunnen onderzoekers de lengte van de dag op Saturnus bepalen.
"Het maken van deze meting was een van de belangrijkste wetenschappelijke doelen van de missie", zegt professor Michele Dougherty van Imperial College London. "Het vinden van een duidelijk periodiek ritme in het magnetische veld helpt ons de interne structuur van Saturnus te begrijpen, die ons op zijn beurt zal helpen begrijpen hoe deze gevormd is."
Weten hoe lang een dag is of hoe snel de planeet draait, is van cruciaal belang om de interne structuur van de planeet te begrijpen en de weerpatronen op Saturnus te modelleren.
Bij het naderen van Saturnus meet Cassini's radio- en plasmagolfinstrument radiosignalen en voorspelde dat de dag op Saturnus 10 uur, 45 minuten en 45 seconden zou zijn. Dat werd destijds als een zeer goede schatting beschouwd.
Sinds de Voyager-dagen zien wetenschappers veranderingen in de periode van radio-observaties. Ze wisten dat het vrijwel onmogelijk was om een massa zo groot als Saturnus te vertragen of te versnellen. Terwijl Cassini's metingen van het ritme van natuurlijke radiosignalen van de planeet bleven variëren, begonnen wetenschappers te beseffen dat deze signalen waarschijnlijk geen directe meting waren van de interne rotatiesnelheid. Plotseling werd de lengte van Saturnus 'dag onzeker. Metingen van het magnetische veld helpen wetenschappers diep in Saturnus te 'kijken' en hebben deze puzzel mogelijk eindelijk opgelost.
“Onze metingen van het magnetische veld zijn constant gebleven sinds Cassini bijna twee jaar geleden in een baan om de aarde kwam, terwijl radiometingen sinds het Voyager-tijdperk grote variabiliteit lieten zien. Door gedurende de rest van de missie het magnetische veld in de gaten te houden, kunnen we deze puzzel oplossen ”, zegt Giampieri.
Naast Giampieri zijn de andere auteurs: Michele Dougherty, van Imperial College, Londen; Edward Smith ook van JPL; en Christopher Russell van de University of California, Los Angeles.
De Cassini-Huygens-missie is een samenwerkingsproject van NASA, de European Space Agency en de Italian Space Agency. Het Jet Propulsion Laboratory, een afdeling van het California Institute of Technology in Pasadena, beheert de Cassini-Huygens-missie voor NASA's Directoraat Wetenschapsmissie, Washington. De Cassini-orbiter is ontworpen, ontwikkeld en geassembleerd door JPL. Het magnetometerteam is gevestigd aan het Imperial College in Londen en werkt samen met teamleden uit de Verenigde Staten en verschillende Europese landen.
Ga voor afbeeldingen en meer informatie naar: http://www.nasa.gov/cassini en http://saturn.jpl.nasa.gov.
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
